4. Phƣơng pháp nghiên cứu
3.8.3. Tính chất quang xúc tác MB của vật liệu ZnO và Fe3O4-ZnO
kích thích của ánh sáng nhìn thấy
Hình 3.14. Phổ hấp thụ UV-Vis thu đƣợc sau quá trình chiếu ánh sáng nhìn thấy với các thời gian khác nhau từ 15 – 150 phút: (a) mẫu ZnO và (b) mẫu Fe3O4-ZnO với tỉ
lệ mol Fe3O4:ZnO =1:8
Tƣơng tự nhƣ chiếu sáng UV, chúng tôi sử dụng 2 mẫu nghiên cứu là ZnO và Fe3O4-ZnO với tỉ lệ mol Fe3O4:ZnO =1:8 trong điều kiện chiếu sáng là ánh sáng nhìn thấy (đèn sợi đốt, loại công suất 60W). Các điều kiện thực nghiệm chi tiết đã đƣợc trình bày trong chƣơng 2.
Kết quả đo phổ hấp thụ UV-Vis thu đƣợc sau quá trình chiếu sáng với các thời gian khác nhau từ 15 đến 150 phút đƣợc trình bày trên hình 3.14. Có thể thấy rằng, suy giảm nồng độ C tăng dần theo thời gian chiếu sáng. Tuy nhiên, sự suy giảm ở mẫu Fe3O4:ZnO diễn ra mạnh hơn so với mẫu ZnO. Chi tiết của sự suy giảm này đƣợc mô tả trên hình 3.15a. Sau 150 phút chiếu sáng, hiệu suất phân hủy thu đƣợc từ hai mẫu ZnO và Fe3O4:ZnO lần lƣợt là 13% và 60%. Điều này có nghĩa là thành phần Fe3O4 trong mẫu giữ vai trò hết sức quan trọng trong việc tăng cƣờng hoạt tính quang xúc tác. Đây chính là điểm
nổi bật về kết quả thu đƣợc trong nghiên cứu này.
Hình 3.15. Đồ thị biểu diễn sự suy giảm nồng độ MB theo thời gian thu đƣợc từ các phổ hấp thụ (a) và đồ thị biểu diễn động học của quá trình quang xúc tác (b)
Từ đồ thị hình 3.15, chúng tôi suy ra đƣờng biểu diễn động học của quá trình quang xúc tác (hình 3.15b). Sử dụng hàm khớp, chúng tôi tính ra đƣợc hệ số động học k và hệ số tƣơng quan (R2) của hai mẫu ZnO, Fe3O4-ZnO lần lƣợt là 0,00093 (1/s), R2
= 0,82 và 0,0057 (1/s), R2 = 0,96. Điều này có nghĩa là mẫu Fe3O4-ZnO có tốc độ phân hủy cao hơn và phù hợp với mô hình động học bậc 1 hơn so với mẫu ZnO. Tƣơng tự cơ chế tăng cƣờng quang xúc tác chúng tôi sẽ thảo luận ở mục tiếp theo (3.6.5).
3.8.4. Ảnh hƣởng của nồng độ Fe3O4 lên tính chất quang xúc tác của vật liệu Fe3O4-ZnO